アブシジン酸による気孔閉鎖における孔辺細胞葉緑体の関与
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18K06292
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 44030:Plant molecular biology and physiology-related
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
島崎 研一郎 九州大学, 理学研究院, 名誉教授 (00124347)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
後藤 栄治 九州大学, 農学研究院, 助教 (90614256)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2020)
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| Budget Amount *help |
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
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| Keywords | 気孔 / アブシジン酸 / 孔辺細胞葉緑体 / 活性酸素 / 気孔閉鎖 / 葉緑体 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
鎖を引き起こすことを、論文で公表した。しかし、どのような機構で、活性酸素の発生が上昇するのか、また、ABAの標的が何であるかは不明である。ABAの添加と同時に、光合成電子伝達阻害剤DCMUを共存させると、活性酸素の放出と気孔閉鎖が阻害されることから、標的は孔辺細胞葉緑体に存在することが推測される。
おそらく、ABAは標的を通して電子伝達を促進し、活性酸素分子種の生成増大を引き起こしている。いくつか候補が考えられるが、我々は、小川らの研究結果に基づいて、ABAがチラコイド膜のプロトン勾配を解消し、電子の流れを促進し、光化学系Iから電子が酸素へ多く流れたと考えた。
そこで、チラコイド膜のプロトン勾配制御かかわる”Chloroplast K+/H+ exchange antiporter 3”（KEA3）に注目した。この蛋白質はチラコイドを横切るプロトンをK+と交換輸送することにより、プロトン勾配を解消する働きを持っている。もし、この働きがなくなればプロトン勾配は解消されず、それによって、電子伝達を遅くすることが予想される。そこで、KEA3を欠失した変異株、kea3-1 とkea3-2を取得し、ABAによる気孔閉鎖と活性酸素の発生を測定した。その結果、この変異体ではABAを添加しても、活性酸素の発生は対象と変わらず、気孔も閉鎖しなかった。この事実は、ABAがKEA3に作用し、K+とH+の交換輸送を促進し、電子伝達を増大させることを意味している。
このことを証明するため、表皮を用いて孔辺細胞葉緑体のクロロフィル蛍光を測定し、実際に、ABAによってプロトン勾配が解消され、電子伝達が促進されるかどうかの、測定を行った。しかし、現時点では、表皮の孔辺細胞葉緑体の含量が少なく、明確な結果は得られていない。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
コロナ禍で円滑な実験が進まなかった。その分、ネット上で議論し、論文を投稿するのに注力した。しかし、論文公表には実施の必要のある実験が残っている。
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| Strategy for Future Research Activity |
実績報告書のなかに記した、クロロフィル蛍光の測定を、その道の専門家と協力して進める。また、CCCP、NH4Clに加えて、K+を輸送するnigericin の効果を調べ、より直接的な結果を得る。
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Report
(3 results)
Research Products
(2 results)
